دستگاه تصفیه آب چاه

در بسیاری از نقاط کشور، امکان استفاده از آب تصفیه شده شهری برای مردم وجود نداشته و ساکنین این مناطق، از آب چاه برای مصارف مختلف خود در منزل استفاده می کنند. بسته به میزان و نوع آلاینده های مختلف در آب چاه و نیز نوع استفاده، می بایست دستگاه تصفیه آب مناسب، انتخاب و طراحی شود.

لازم به ذکر است که بسته به نتایج آزمایش کیفیت آب و ترکیب آلاینده های موجود و همچنین ترجیحات مشتری، امکان استفاده از ترکیبی از دستگاه های فوق نیز وجود دارد.

در ادامه به معرفی بیشتر دستگاه های فوق پرداخته خواهد شد.

انواع دستگاه تصفیه آب ورودی ساختمان

فیلتر دیسکی

فیلتر دیسکی یکی از بهترین روش های حذف ذرات معلق درشت مانند شن و ماسه از آب بشمار می رود. این فیلترها از تعدادی صفحه که روی هم قرار گرفته، ساخته شده اند. اساس جداسازی این فیلترها بر اساس نیروی گریز از مرکز می باشد. آب از داخل شیارهای باریک موجود در این صفحات عبور کرده و ذرات معلق در آنها باقی می مانند.

مهمترین مزیت فیلترهای دیسکی، سادگی نصب، حجم نسبتاً کم و از همه مهمتر، امکان شستشوی مجدد آن بدون نیاز به تعویض قطعات داخلی آن می باشد. محدودیت مهم فیلترهای دیسکی، اندازه ذراتی است که به وسیله آنها از آب جدا می شوند. عموم فیلترهای دیسکی توان حذف ذرات بالای 100 میکرون را داشته و برای حذف ذرات با سایز کوچکتر می بایست از سایر روشهای فیلتراسیون در مراحل بعدی سیستم فیلتراسیون استفاده کرد.

فیلتر شنی

فیلتر شنی از متداولترین دستگاه های تصفیه آب ورودی ساختمان است که برای حذف کدورت آب و مخصوصاً گل و لای بسیار مناسب می باشد. البته استفاده از فیلتر شنی برای حذف شن و ماسه از آب خیلی توصیه نشده و بهتر است برای حذف شن و ماسه از فیلترهای دیسکی استفاده شود. در مواردی که آب چاه هم دارای شن و ماسه و هم گل و لای باشد، بهتر است ابتدا از یک فیلتر دیسکی و در ادامه از فیلتر شنی برای تصفیه آب استفاده نمود.

عملیات شستشوی معکوس (Backwash) فیلتر شنی هم بصورت دستی و هم بصورت اتوماتیک، بسته به نوع شیر کنترلی نصب شده روی فیلتر امکان پذیر است.

در فیلترهای شنی از مواد فیلتراسیون مختلفی مانند سیلیس عادی، کریستال شیشه ای فرآوری شده و یا آنتراسیت استفاده می شود. بهترین ماده مورد استفاده در این فیلترها که از نظر قدرت جذب و طول عمر به مراتب نسبت به سایر انواع مواد فیلتراسیون برتری دارند، کریستال شیشه فرآوری شده هستند که امروزه به دلیل همین مزایای ذکر شده روز به روز بیشتر مورد توجه و استفاده قرار می گیرد. ضمن اینکه استفاده از ترکیب این مواد در لایه های مختلف بستر فیلتر نیز می توان استفاده نمود. به عنوان مثال، فیلترهای با بستر بالایی آنتراسیت و بستر پایینی سیلیس شیشه ای عملکرد بسیار قابل قبولی دارند.

قدرت جداسازی ذرات معلق توسط فیلترهای شنی بسته به نوع ماده فیلتراسیون استفاده شده در داخل آنها می تواند بین 100 تا 50 میکرون در نظر گرفته شود.

فیلتر الیافی

فیلترهای پیش تصفیه الیافی از جنس پلی پروپیلن (PP) ساده ترین و پر کاربردترین فیلتر پیش تصفیه آب ورودی ساختمان به شمار می رود.

فیلترهای الیافی اجازه ورود ذرات معلق را به داخل بدنه خود داده و به این ترتیب از توانایی جذب و حذف بیشتری از مواد معلق با سایز میکرونی بسیار ریز برخوردار هستند.

فیلترهای الیافی معمولاً دارای انواع مختلفی از جمله فیلترهای نخ تابیده و یا پلی پروپیلن Melt Blown هستند که پس از جذب ذرات معلق و نفوذ آنها در فیلتر و به تبع آن افزایش افت فشار خط، میبایست با یک فیلتر جدید جایگزین شوند.

فیلترهای الیافی معمولاً بسته به تراکم مواد آنها، قابلیت حذف ذرات حدود 5 و حتی یک میکرون را دارا بوده و از این نظر، بیشترین قدرت جذب ذرات معلق را دارا هستند.

نکته مهمی که در زمان نصب این فیلترها می بایست در نظر داشت این است که در صورت بالا بودن متوسط اندازه ذرات معلق در آب (به عنوان مثال وجود شن، ماسه و یا گل و لای در آب)، نباید تنها از فیلتر الیافی استفاده کرد. زیرا در اینصورت، فیلتر الیافی بسرعت کثیف شده و تعداد دفعات تعویض آن خیلی زیاد خواهد شد. در این موارد، می بایست از ترکیب تجهیزات معرفی شده فوق استفاده و فیلتر الیافی را در آخرین مرحله سیستم تصفیه قرار داد تا اثربخشی و طول عمر لازم و مناسب را داشته باشد.

فیلترهای الیافی معمولاً در ارتفاع های 10 و 20 اینچ و قطرهای 2.5 اینچ (فیلترهای اسلیم) و 4.5 اینچ (فیلترهای جامبو) مورد استفاده قرار می گیرند.

فیلتر کربنی

فیلتر کربنی عمدتاً برای حذف مواد آلی و همچنین حذف کلر اضافه از آب در آبهای شهری و یا آب چاه پس از عملیات کلرزنی مورد استفاده قرار می گیرد.

فیلترهای کربن فعال بصورت گسترده‌ای در تصفیه آب آشامیدنی در تصفیه خانه ها و منازل استفاده شده و عمدتاً در دو نوع کربن فعال دانه‌ای (Granular Activated Carbon) یا GAC و کربن فعال پودری (Powdered Active Carbon) یا PAC وجود دارد .هرچند هر دو نوع فیلتر اثربخشی قابل قبولی دارند، اما کربن فعال پودری به دلیل برخورداری از سطح تماس بالاتر با سیال نسبت به کربن فعال دانه‌ای از قدرت جذب بالاتری برخوردار است.راندمان عملکرد فیلترهای کربن فعال، به دو عامل مهم بستگی دارد. عامل اول، میزان کربن و عامل دوم، زمان تماس سیال با کربن است. هر چه سرعت سیال کمتر باشد، زمان تماس سیال با کربن بیشتر خواهد بود و بالطبع جذب ناخالصی بهتری صورت می‌گیرد.

فیترهای کربنی برای حذف رسوبات (Sediment) از آب نیز مناسب نیستند. زیرا چسبیدن این مواد به سطح فیلتر کربنی باعث کاهش سطح کربن برای تصفیه آب شده و کارایی آن را به شدت کاهش می‌دهد. به همین دلیل، معمولاً از فیلترهای پیش‌تصفیه برای جذب رسوبات که معمولاً از جنس پروپیلن هستند استفاده می‌شود. این فیلترها علاوه بر افزایش کارایی فیلترهای کربنی، طول عمر آنها را نیز افزایش می‌دهند. 

فیلتر کربن کارتریجی

یک راه ساده و کم هزینه برای حذف کلر و بو از آب، استفاده از فیلترهای کربن کارتریجی هستند. این فیلترها مانند فیلترهای الیافی در داخل هوزینگ قرار گرفته و بعد از مدتی با فیلتر جدید تعویض می شوند. این فیلترها معمولاً پس از فیلتر الیافی به عنوان پیش تصفیه قرار گرفته و در دو نوع کربن گرانول و بلاک به صورت سه مرحله ای در مسیر حط لوله آب قرار می گیرند. البته فیلترهای کربن کارتریچی ظرفیت عملکرد فیلترهای کربنی داخل مخزن FRP را ندارند، اما به عنوان یک روش کم هزینه بسیار مورد استفاده قرار می گیرند.

سختی گیر رزینی

یکی از معروفترین انواع آلاینده‌هایی که در مورد آب شنیده شده و مورد بررسی قرار می‌گیرد، "سختی” آب است. تعریف دقیق سختی آب، مجموع کاتیون‌های مثبت املاح محلول موجود در آب می‌باشد. اما با توجه به اینکه بیشترین سهم این کاتیون‌ها به یونهای کلسیم و منیزیم بر‌می‌گردد، عمدتاً سختی آب را در تعریف ساده‌تر، مقدار مجموع یونهای منیزیم و کلسیم در آب نظر می‌گیرند. منشاً ایجاد سختی ، عبور آب از میان یا روی سنگ آهک یا آهک نرم است که منبع کاتیونهای کلسیم و منیزیم هستند.. لذا آبهای زیرزمینی به احتمال زیاد از سختی بالایی برخوردار هستند. 

وجود سختی قابل توجه در آب، معمولاً نشانه‌هایی دارد که معمولترین آنها عبارتند از:

- ایجاد رسوب در تجهیزات و سیستم لوله کشی: آب دارای سختی بالا زمانی که حرارت ببیند، باعث تشکیل رسوب کربنات کلسیم می‌شود. این اتفاق مخصوصاً در تجهیزات مربوط به تأسیسات حرارتی منزل از مهمترین مشکلات و دغدغه‌ها است. تشکیل رسوب در تجهیزات و سیستم لوله‌کشی باعث کاهش کارایی آنها، صدمه دیدگی و نهایتاً افزایش هزینه تعمیر و جایگزینی می‌شود.

- کاهش اثر مواد شوینده: مواد شوینده (به عنوان مثال صابون)، وقتی در معرض آب با سختی بالا قرار می‌گیرند، با کلسیم موجود در آب واکنش شیمیایی انجام می‌دهند. در این واکنش شیمیایی، سدیم موجود در اسید چرب مواد شوینده، جای خود را با یون کلسیم آب عوض می‌کند. نتیجه این واکنش، جلوگیری از کف کردن خوب این مواد شوینده می‌شود. این اتفاق باعث کم شدن اثربخشی شستشو شده و میزان استفاده از مواد شوینده را بیشتر می‌کند. این مورد برای تمام انواع شستشو با این مواد مانند شستشوی دستها، بدن، موها و البسه صدق می‌کند.

- ایجاد رسوب و لکه روی ظروف آشپزخانه و شیشه‌ها: جرم گرفتن کتری از شایع‌ترین این موارد است که بخاطر سختی بالای آب می‌باشد. نمونه دیگر، زمانی است که شما ظروف شسته شده در ماشین ظرفشویی را از دستگاه خارج می‌کنید و کماکان می‌بینید روی ظروف شیشه‌ای لکه وجود دارد.

- خشکی و خارش پوست و پوست سر

- کاهش حالت پذیری موهای سر

- لکه‌های سفت سفید صابون روی وان و دیواره‌های حمام

 اساس عملکرد دستگاه های سختی گیر رزینی، فرآیند "تبادل یون" است. این روش، یک فرآیند شیمیایی است که توسط آن، یونهای سدیم (و گاهی پتاسیم)، جایگزین یونهای کلسیم و منیزیم در آب می شوند. دستگاههای معمول سختی گیر، دارای دو مخزن هستند که در یکی از آنها، رزین قرار دارد که اشباع از یون سدیم یوده و ضمن عبور آب از آن، جایگزین یونهای کلسیم و منیزیم می شوند. به این ترتیب، آب خروجی دستگاه، دیگر آب سخت نخواهد بود.

به مرور زمان، یونهایی جایگزین شده با یون سدیم روی رزین، باعث کاهش عملکرد رزین شده و لازمست تا سختی گیر در سیکل احیا (Regeneration) قرار گیرد. در این حالت، محلول حاوی سدیم با غلطت بالا از مخزن دوم وارد مخزن اصلی می شود تا مجدداً رزین مخزن اصلی را از سدیم اشباع کند تا سختی گیر بتواند بار دیگر با عملکرد بالا به کار خود ادامه دهد. احیای رزین هم بصورت دستی و هم بصورت اتوماتیک قابل انجام است که بستگی به پیشرفته بودن دستگاه سختی گیر انتخاب شده دارد.

شما در کلیپ زیر می توانید نحوه عملکرد عادی و نیز احیای یک دستگاه سختی گیر را مشاهده کنید:

دستگاه ضدعفونی کننده اشعه ماوراء بنفش (UV)

اساس کار دستگاه های ضدعفونی کننده ماوراء بنفش (UV) بر پایه تابش نور ماوراء بنفش بر آب چاه و یا آبهای سطحی (مانند چشمه) و از بین بردن باکتری های موجود در آب است. استفاده از اشعه ماوراء بنفش، روشی بسیار ساده و در عین حال مؤثر برای از بین بردن باکتری ها از جمله باکتری کلیفرم در آب بشمار می رود.

وجود میکروارگانیسم ها در آب، یک خطر بالقوه بسیار جدی برای سلامتی به شمار می رود. از آنجائیکه احتمال وجود باکتری، ویروس و انگل های مختلف بیماریزا در آب های غیر تصفیه شده وجود دارد، ضدعفونی کردن آب پیش از استفاده از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است.

بسیاری از آب های سطحی و آب های چاه حاوی میکروارگانیسم های مختلفی هستند. هرچند، چاه هایی که با روش اصولی حفر و ساخته شده اند معمولاً مشکل باکتری نداشته و علاوه بر آن، امکان نفوذ آبهای سطحی نیز به داخل آنها وجود ندارد. اما به هر صورت، امکان وجود میکروب در آنها به صفر نرسیده و توصیه می شود که کسانی که از آب چاه استفاده می کنند، بهتر است سالی یک بار آب چاه را مورد آزمایش میکروبی (از جمله باکتری کلیفرم) قرار دهند.

استفاده از نور اشعه ماوراء بنفش (UV) یکی از بهترین روش های ضدعفونی آب حاوی میکروارگانیسم ها (مخصوصاً برای آب های سطحی و آب چشمه) به شمار می رود.

در سالیان گذشته، مرسومترین روش ضدعفونی آب استفاده از کلر بوده است. اما مشکلات مهمی در استفاده از کلر وجود دارد که از مهمترین آنها می توان به وجود مواد شیمیایی تولید شده جانبی واکنش آب با کلر (مانند THM) و همچنین احتمال خوردن و استشمام کلر آزاد موجود در آب که هر دو برای سلامتی مضر هستند، اشاره نمود.

لذا استفاده از دستگاه یو وی برای ضدعفونی آب به دلیل عدم اضافه کردن هیچگونه مواد شیمیایی در داخل آب، گزینه ای مناسب بشمار می رود که البته انتخاب و استفاده صحیح از آن نیازمند ملاحظاتی می باشد.